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固态钠金属电池新突破:大连化物所研制出新型电解质

IT之家12月7日消息 中科院 11 月 30 日发布消息,称大连化学物理研究所的研究团队发展出一种 “高室温离子电导率的光聚合凝胶准固态电解质”,可以用于高倍率、长寿命的纳金属固态电池。该种电池有着 55 mAh/g 的可逆放电容量,与主流锂电池类似,同时具备优异的安全性能,以及远超当前锂电池的循环寿命表现。该种电池在 5 库伦的大电流快充下,仍可以保持1000次循环寿命。

固态钠金属电池新突破:大连化物所研制出新型电解质

IT之家了解到,钠元素在自然界中分布广泛,使用成本更低,在锂离子电池发展遇到瓶颈的今天,采用纳金属制作电池是目前研发的一个方向。根据中科院消息,“钠元素具有与锂相似的特性,使钠离子电池成为一种具有竞争力的电化学储能器件。”但是锂离子目前使用的石墨负极材料不适用于钠离子电池,因此需要研发满足钠离子特性的理想负极材料。

在这项研究中,研究人员通过光聚合策略制备出一种新型的高离子电导率聚合物,即乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(ETPTA)基准固态电解质,并以此构建出高能量密度、高倍率、长循环固态钠金属电池。这种材料能够有效抑制钠枝晶的生长(枝晶会导致电池容量下降,甚至短路)。这种材料应用于纳金属电池,表现出了出色的能量密度以及大电流下的循环性能,在 5 C 的倍率下循环 1000 次,仍可保持 97% 的容量

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不仅如此,此种纳金属软包电池还表现出优异的稳定性、柔韧性和安全性能。在实验室中,研究人员对电池进行一次、两次折叠,并重新展开,甚至直接切除一半,电池依旧完好输出电流,没有起火爆炸。

这项研究是中国科学院大连化学物理研究所,催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组研究员吴忠帅团队研发的。该研究工作得到国家重点研发计划、中科院洁净能源创新研究院等的支持。中科院表示,该研究为发展室温高能密度柔性固态钠金属电池提供了新方向。

IT此前报道:中科海钠:全球首款完全自主研发钠离子电池实现量产,表明了我国钠离子电池的发展已经得以应用,在国际上处于领先地位。

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